地面接合工具組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及地面接合工具，更具體地說，涉及采礦和建筑機(jī)械使用的鏟斗、刮鏟和其他作業(yè)工具上的地面接合工具。
【背景技術(shù)】
[0002]不同類型的采礦和建筑機(jī)械，例如挖土機(jī)、輪式裝載機(jī)、液壓礦鏟、電纜鏟、斗輪、和拉鏟挖掘機(jī)通常使用鏟斗挖出并移走正處理的泥土或正挖掘或裝載的材料。鏟斗常因在操作期間遇到的承載力及高磨蝕性材料出現(xiàn)極度磨損。更換在采礦和建筑機(jī)械中使用的大型鏟斗和其他器具是非常昂貴的且費(fèi)力。
[0003]鏟斗可裝配有地面接合工具(GET)或一組GET以有助于保護(hù)鏟斗和其他泥土作業(yè)工具免遭磨損。一般來講，GET可呈齒、護(hù)邊器、尖端、或可附接到鏟斗或會(huì)出現(xiàn)最大損傷性和反復(fù)磨耗和沖擊的其他工具的多個(gè)區(qū)域的其他可拆卸部件形式。例如，呈護(hù)邊器形式的GET可包繞鏟斗的切削刃以有助于保護(hù)其免遭過度磨損。
[0004]在這些應(yīng)用中，在有助于保護(hù)鏟斗或可安裝到其上的其他器具的同時(shí)，可拆卸的GET可因磨耗及反復(fù)沖擊而遭受磨損。當(dāng)GET經(jīng)使用變得磨損時(shí)，可拆卸并以合理的成本利用新的GET更換以允許繼續(xù)使用相同的鏟斗。通過利用GET保護(hù)器具并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔更換磨損的GET，可顯著地節(jié)約成本及時(shí)間。
[0005]GET可具有多種形式。例如，2010年7月27日授予Smith等人的美國(guó)專利號(hào)7，762，015“地面接合工具系統(tǒng)”涉及一種具有地面接合工具(例如尖端，安裝于工作工具或作為工作工具一部分的適配器，及旋轉(zhuǎn)鎖定構(gòu)件)的地面接合工具系統(tǒng)。地面接合工具可附接到適配器，并且適配器的柱部滑入設(shè)置在鎖定構(gòu)件上的狹槽中。鎖定構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)，使得狹槽入口可被封住且支柱不能從狹槽滑出。在此位置的鎖定構(gòu)件可處于鎖定位置，支柱保持在鎖定構(gòu)件的狹槽中使地面接合工具與適配器保持。
[0006]利用GET保護(hù)大型機(jī)器器具可節(jié)約的成本和時(shí)間可通過增加GET的壽命而進(jìn)一步增加。因此，更耐用的GET系統(tǒng)可使因部件更換而產(chǎn)生的工作停止更少，從而使工作效率更高。本領(lǐng)域一直需要增加GET工具的使用壽命而減少更換并增加生產(chǎn)率的改進(jìn)的GET系統(tǒng)。
[0007]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，此【背景技術(shù)】的描述由發(fā)明人創(chuàng)建以幫助讀者，并不被視為表示所示的任意問題本身如該領(lǐng)域中理解。雖然在一些方面和實(shí)施例中，所述原理可緩解其他系統(tǒng)所固有的問題，但是應(yīng)認(rèn)識(shí)到，所保護(hù)的創(chuàng)新的范圍由隨附的權(quán)利要求限定，而不是由任意所公開的特征解決文中所示的任意特定問題的能力來限定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明描述了一種地面接合工具系統(tǒng)，包括地面接合尖端。該地面接合尖端具有聯(lián)接部分和地面接合部分，地面接合部分和聯(lián)接部分沿縱向軸線延伸。聯(lián)接部分包括限定具有開口的聯(lián)接器凹穴的內(nèi)表面。內(nèi)表面具有基底壁，彼此成間隔關(guān)系并從基底壁縱向延伸的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。聯(lián)接部分也限定彼此成間隔關(guān)系的第一聯(lián)接器面壁和第二聯(lián)接器面壁并從基底壁縱向延伸并在第一側(cè)壁與第二側(cè)壁之間延伸。第一聯(lián)接器面壁和第二聯(lián)接器面壁各自具有平面部分和彎曲部分。平面部分鄰近基底壁設(shè)置，彎曲部分鄰近聯(lián)接器凹穴的開口。地面接合工具系統(tǒng)也包括樞轉(zhuǎn)地連接到地面接合尖端的聯(lián)接器，使得地面接合尖端相對(duì)于聯(lián)接器在標(biāo)稱位置與最大旋轉(zhuǎn)間距位置之間的行程范圍內(nèi)圍繞保持軸線能夠移動(dòng)。聯(lián)接器包括安裝鼻部，該安裝鼻部包括第一外面表面和與第一外面表面成相對(duì)關(guān)系的第二外面表面。安裝鼻部設(shè)置在聯(lián)接器凹穴內(nèi)，使得第一外面表面和第二外面表面分別鄰近地面接合尖端的第一聯(lián)接器面壁和第二聯(lián)接器面壁。在標(biāo)稱位置與最大旋轉(zhuǎn)間距位置之間的行程范圍內(nèi)，第一聯(lián)接器面壁和第二聯(lián)接器面壁的彎曲部分與聯(lián)接器成非接觸的間隔關(guān)系。
[0009]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明描述了一種地面接合工具系統(tǒng)，可包括聯(lián)接器和能夠移動(dòng)地連接到聯(lián)接器的地面接合尖端。該地面接合尖端限定適于接納聯(lián)接器的聯(lián)接器凹穴。聯(lián)接器凹穴由包括遠(yuǎn)端部分和彎曲部分的至少一聯(lián)接器面壁限定。地面接合尖端可相對(duì)于聯(lián)接器在標(biāo)稱位置與最大旋轉(zhuǎn)間距位置之間的行程范圍內(nèi)移動(dòng)。在標(biāo)稱位置與最大旋轉(zhuǎn)間距位置之間的行程范圍內(nèi)，至少一個(gè)聯(lián)接器面壁的彎曲部分與聯(lián)接器成非接觸的間隔關(guān)系。
[0010]在又另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明描述了一種地面接合工具系統(tǒng)，包括地面接合尖端。該地面接合尖端具有聯(lián)接部分和地面接合部分。地面接合部分和聯(lián)接部分沿縱向軸線延伸。聯(lián)接部分包括內(nèi)表面和互鎖舌片。內(nèi)表面限定具有與內(nèi)腔連通的開口的聯(lián)接器凹穴。內(nèi)表面具有基底壁，彼此成間隔關(guān)系并從基底壁縱向延伸的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。內(nèi)表面也具有彼此成間隔關(guān)系的第一聯(lián)接器面壁和第二聯(lián)接器面壁并從基底壁縱向延伸并在第一側(cè)壁與第二側(cè)壁之間延伸。第一聯(lián)接器面壁和第二聯(lián)接器面壁各自具有平面部分和彎曲部分。平面部分鄰近基底壁設(shè)置，彎曲部分鄰近聯(lián)接器凹穴的開口。互鎖舌片具有基底端和近端。基底端與第一側(cè)壁和第二側(cè)壁中的一者鄰接。互鎖舌片在基本上遠(yuǎn)離地面接合部分的方向上從基底端延伸到近端，與互鎖舌片鄰接的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁中的一者可限定保持孔。地面接合工具系統(tǒng)也包括樞轉(zhuǎn)地連接到地面接合尖端的聯(lián)接器，使得地面接合尖端相對(duì)于聯(lián)接器在標(biāo)稱位置與最大旋轉(zhuǎn)間距位置之間的行程范圍內(nèi)圍繞保持軸線可移動(dòng)。聯(lián)接器包括安裝鼻部，該安裝鼻部包括第一外面表面和與第一外面表面成相對(duì)關(guān)系的第二外面表面。安裝鼻部設(shè)置在聯(lián)接器凹穴內(nèi)，使得第一外面表面和第二外面表面分別鄰近地面接合尖端的第一聯(lián)接器面壁和第二聯(lián)接器面壁。地面接合工具系統(tǒng)也包括設(shè)置在保持孔內(nèi)的保持機(jī)構(gòu)并適于樞轉(zhuǎn)地將地面接合尖端固定到聯(lián)接器。保持機(jī)構(gòu)限定保持軸線。在標(biāo)稱位置與最大旋轉(zhuǎn)間距位置之間的行程范圍內(nèi)，第一聯(lián)接器面壁和第二聯(lián)接器面壁的彎曲部分與聯(lián)接器成非接觸的間隔關(guān)系。在基本上垂直于保持軸線的負(fù)荷下，地面接合尖端適于在第一聯(lián)接器面壁和第二聯(lián)接器面壁中一者的至少平面部分上的接觸點(diǎn)處接觸聯(lián)接器并圍繞接觸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直到互鎖舌片在最大旋轉(zhuǎn)間距位置處接觸聯(lián)接器。
[0011]所公開原理的進(jìn)一步及替代性方面將從以下詳細(xì)說明及附圖中理解到。應(yīng)理解，這些原理涉及文中公開的GET總成能夠在其他及不同實(shí)施例中實(shí)施，并能夠在多個(gè)方面修改。因此，應(yīng)理解，上述一般描述和以下詳細(xì)描述僅是示例性及說明性并不限制隨附權(quán)利要求的范圍。
【附圖說明】
[0012]圖1是機(jī)器的一個(gè)實(shí)施例的示意性側(cè)視圖，該機(jī)器包括具有根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的GET總成的一個(gè)實(shí)施例的器具的一個(gè)實(shí)施例。
[0013]圖2是圖1中器具的放大側(cè)視圖。
[0014]圖3是圖1中器具的正鏟斗部件的透視圖。
[0015]圖4是圖3中正鏟斗部件的另一個(gè)透視圖。
[0016]圖5是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的GET總成的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。
[0017]圖6是圖5中GET總成的地面接合尖端的前透視圖。
[0018]圖7是圖6中地面接合尖端的后透視圖。
[0019]圖8是圖6中地面接合尖端的側(cè)視圖。
[0020]圖9是圖6中地面接合尖端的俯視圖。
[0021 ]圖10是圖6中地面接合尖端的沿圖9中X-X線的剖面圖。
[0022]圖11是圖6中地面接合尖端的沿圖8中X1-XI線的剖面圖。
[0023]圖12是如矩形XII所示的從圖11截取的放大詳圖。
[0024]圖13是圖5中GET總成的聯(lián)接器的前透視圖。
[0025]圖14是圖13中聯(lián)接器的后透視圖。
[0026]圖15是圖13中聯(lián)接器的俯視圖。
[0027]圖16是圖13中聯(lián)接器的側(cè)視圖。
[0028]圖17是圖13中聯(lián)接器的放大局部側(cè)視圖，示出了其尖端安裝部分。
[0029]圖18是圖13中聯(lián)接器沿圖16中的線XVII1-XVIII截取的剖面圖。
[0030]圖19是如矩形XIX所示的從圖18截取的放大詳圖。
[0031]圖20是圖13中聯(lián)接器沿圖15中的線XX-XX截取的剖面圖。
[0032]圖21是圖5中GET組件的器具安裝鼻部的前透視圖。
[0033]圖22是圖21中器具安裝鼻部的側(cè)視圖。
[0034]圖23是圖21中器具安裝鼻部的俯視圖。
[0035]圖24是圖5中GET組件沿圖31中的線XXIV-XXIV截取的剖面圖。
[0036]圖25是圖5中GET組件的截面?zhèn)纫晥D。
[0037]圖26是如矩形XXVI所示的從圖24截取的放大詳圖，示出了圖5中GET組件處于標(biāo)稱位置。
[0038]圖27是如圖26的視圖，但示出了圖5中GET組件處于最大側(cè)旋轉(zhuǎn)位置。
[0039]圖28是如矩形XXVIII所示的從圖25截取的放大詳圖。
[0040]圖29是如矩形XXIX所示的從圖24截取的放大詳圖，示出了圖5中GET組件處于標(biāo)稱位置。
[0041 ]圖30是如圖29的視圖，但示出了圖5中GET組件處于最大側(cè)旋轉(zhuǎn)位置。
[0042]圖31是圖5中GET組件的側(cè)視圖。
[0043]圖32是圖5中GET組件的局部放大側(cè)視圖，示出了地面接合尖端處于最大旋轉(zhuǎn)間距位置。
[0044]圖33是如圖32的視圖，但經(jīng)部分剖開以示出設(shè)置在由地面接合尖端限定的聯(lián)接器凹穴中的聯(lián)接器的尖端安裝部分處于標(biāo)稱位置。
[0045]圖34是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鎖的前透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]本發(fā)明涉及用于各種類型的采礦和施工機(jī)械的GET組件和系統(tǒng)。圖1示出了呈液壓鏟形式的機(jī)器50的實(shí)施例，其可包含根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的GET組件70的實(shí)施例。在其他使用中，液壓鏟可用于在各種表面采礦應(yīng)用的采礦過程中將表土和礦石裝載到拖運(yùn)卡車上。
[0047]如圖1所示，機(jī)器50可包括主體52，其具有容納機(jī)器操作員的駕駛室54。該機(jī)器還可包括臂架系統(tǒng)56，其在一端處樞轉(zhuǎn)地連接到主體52，并且在相對(duì)遠(yuǎn)端處支撐器具60。在多個(gè)實(shí)施例中，器具60可為任何合適的器具，例如鏟斗、翻蓋挖斗、刮鏟或可與GET—起使用的任何其他類型的合適裝置?？刂葡到y(tǒng)可容納在駕駛室54中，其可適于允許機(jī)器操作者操縱并鉸接器具60以用于挖掘、開鑿或任何其他合適的應(yīng)用。
[0048]圖2至圖4示出了器具60的實(shí)施例。參照?qǐng)D2，器具60可包括切削刃62，其適于接合地面或其他挖掘表面。切削刃62可具有多個(gè)GET組件70 AET組件70可布置在切削刃62上，使得GET組件70接觸工作材料，且切削刃62與GET組件70的尖端成偏離關(guān)系。如圖3至圖4所示，護(hù)罩64可與GET組件70相互交替地布置，以進(jìn)一步保護(hù)未被GET組件70所覆蓋的切削刃62的部分。在重復(fù)使用的過程中，GET組件70可能經(jīng)受磨損且最終可被更換以允許器具60的進(jìn)一步使用。
[0049]盡管圖1至圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的具有液壓鏟鏟斗的GET組件的使用，很多其他類型器具以及采礦和施工機(jī)械可得益于使用如本文所述的GET組件。應(yīng)當(dāng)理解的是，在其他實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的GET組件可用于各種其他器具和/或機(jī)器中。
[0050]參照?qǐng)D5，所示的GET組件70可包括地面接合尖端100、聯(lián)接器200和器具安裝鼻部300。器具安裝鼻部300可焊接或以其他方式連接到鏟斗或其他GET組件70可附接到其上的機(jī)器器具。聯(lián)接器200可通過使用第一對(duì)保持機(jī)構(gòu)208或其他合適的附接裝置樞轉(zhuǎn)地連接或以其他方式安裝到器具安裝鼻部300。第一對(duì)保持機(jī)構(gòu)208可分別設(shè)置在GET組件70的相對(duì)側(cè)上。地面接合尖端100可通過使用類似的保持機(jī)構(gòu)(例如，第二對(duì)保持機(jī)構(gòu)108)或另一種合適的附接裝置樞轉(zhuǎn)地連接或以其他方式安裝到聯(lián)接器200。第二對(duì)保持機(jī)構(gòu)108可分別設(shè)置在GET組件70的相對(duì)側(cè)上。
[0051 ] 在一些實(shí)施例中，第一和第二對(duì)保持機(jī)構(gòu)208、108可類似于圖34所示的鎖400的實(shí)施例。鎖400可包括狹槽410。狹槽410可形成于鎖400的C形部分420中。C形部分420可包括后支腿421、頂支腿422和底支腿423。狹槽410可插入頂支腿422和底支腿423之間。C形部分420的頂部上可為頭部430。頭部430可包括兩個(gè)形成于其中的棘爪431、432，以及位于棘爪431、432之間的環(huán)形表面433 ο止動(dòng)舌片434也可形成于頭部430中。頭部還可包括工具接口 435。
[0052]第一和第二對(duì)保持機(jī)構(gòu)208、108可將GET組件70的部件彼此固定在一起，并基本上限制部件相對(duì)于彼此之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得在不使用GET組件70時(shí)，GET組件70可處于標(biāo)稱位置。當(dāng)GET組件70的部件受到無論是沿橫向軸線75或可垂直于橫向軸線75的法向軸線80方向的力時(shí)，第一和第二對(duì)保持機(jī)構(gòu)208、108可繼續(xù)將部件彼此固定，但可允許零件繞橫向軸線75和/或法向軸線80相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，以響應(yīng)于其可能受到的力。GET組件70的各個(gè)零部件可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)到最大旋轉(zhuǎn)位置，在該位置上零部件可在不同點(diǎn)上彼此接觸，從而進(jìn)一步限制相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。最大旋轉(zhuǎn)位置處的接觸點(diǎn)在下文有進(jìn)一步詳細(xì)討論。
[0053]圖6至圖12示出了地面接合尖端100的一個(gè)實(shí)施例。參照?qǐng)D6，所示的地面接合尖端100可包括地面接合部分110和聯(lián)接部分112。聯(lián)接部分112可沿其縱向軸線85與地面接合部分110成相對(duì)關(guān)系。縱向軸線85可垂直于法向軸線80和橫向軸線75，沿地面接合尖端100的長(zhǎng)度穿行。尖端側(cè)壁113、115可沿縱向軸線80從地面接合部分110延伸到聯(lián)接部分112。所示的地面接合尖端100可為大致楔形，而地面接合部分110可為最窄處并可沿法向軸線80在兩個(gè)方向上張開，沿縱向軸線85朝向聯(lián)接部分112移動(dòng)。
[0054]通常，地面接合部分110可為GET組件70的一部分，其首先接觸地面或其他工作材料，并可經(jīng)受最大的磨損。隨著時(shí)間的推移和在重復(fù)使用的過程中，地面接合部分110會(huì)磨損。當(dāng)?shù)孛娼雍喜糠?10已被磨掉到一定程度時(shí)，地面接合尖端100可被更換。
[0055]參照?qǐng)D7，地面接合尖端100的聯(lián)接部分112可包括一對(duì)互鎖舌片116、117和一個(gè)內(nèi)表面118。內(nèi)表面118可限定一個(gè)凹入聯(lián)接部分112內(nèi)部的聯(lián)接器凹穴114。聯(lián)接器凹穴114可具有連通內(nèi)腔121的開口 119。內(nèi)表面118限定了聯(lián)接器凹穴114，使得聯(lián)接器凹穴面對(duì)基本上遠(yuǎn)離地面接合部分110的方向。聯(lián)接器凹穴114的內(nèi)表面118可包括基底壁120、第一聯(lián)接器面壁122、第二聯(lián)接器面壁124、和一對(duì)側(cè)壁126、128?；妆?20可通常是平面的并通常平行于聯(lián)接器凹穴114的開口 119?；妆?20可通常面對(duì)遠(yuǎn)離地面接合部分110的方向。該第一和第二聯(lián)接器面壁122、124和該對(duì)側(cè)壁126、128可都鄰近并鄰接基底壁120。第一和第二聯(lián)接器面壁122、124可各自具有設(shè)置成沿縱向軸線85與基底壁120成相對(duì)關(guān)系的互鎖端178、179，。第一聯(lián)接器面壁122可與第二聯(lián)接器面壁124成間隔關(guān)系，并基本上對(duì)稱于第二聯(lián)接器面壁。內(nèi)表面118可利用外接于基底壁120周邊的平滑的后部圓角130從基底壁120過渡到第一和第二聯(lián)接器面壁122、124，并過渡到兩個(gè)側(cè)壁126、128。
[0056]參照?qǐng)D10，第一聯(lián)接器面壁122和第二聯(lián)接器面壁124從基底壁120延伸到聯(lián)接器凹穴114的開口 119。第一和第二聯(lián)接器面壁122、124可彼此成間隔關(guān)系，并且基本相對(duì)于由縱向軸線85和橫向軸線75限定的平面。第一和第二聯(lián)接器面壁122、124可在側(cè)壁126、128之間從遠(yuǎn)離地面接合部分110的基底壁120沿縱向軸線85朝向開口 119延伸。第一和第二聯(lián)接器面壁122、124可彼此遠(yuǎn)離沿法向軸線80以相反方向張開，從聯(lián)接器凹穴114的基底壁120沿縱向軸線85移動(dòng)到開口 119。第一和第二聯(lián)接器面壁122、124可各自具有鄰近基底壁120的遠(yuǎn)端平面部分132、133和鄰近遠(yuǎn)端平面部分的彎曲部分134、135，使得遠(yuǎn)端平面部分可設(shè)置在基底壁和彎曲部分之間。在一些實(shí)施例中，遠(yuǎn)端平面部分132、133可包括配合墊片129。配合墊片129可為地面接合尖端100提供額外的結(jié)構(gòu)支撐，并可幫助在地面接合尖端和聯(lián)接器200之間提供牢固的配合。如圖7和圖10所示，配合墊片129也可覆蓋基底壁120的一部分。
[0057]參照?qǐng)D10，第一和第二聯(lián)接器面壁126、128的彎曲部分134、135中的每一個(gè)可基本上呈S形，并通過鄰近遠(yuǎn)端平面部分132、133的第一凸形部分136、137、鄰近第一凸形部分的凹形部分138、139以及鄰近聯(lián)接器凹穴114開口 119的第二凸形部分140、141限定了一個(gè)S形曲線，使得凹形部分138、139可設(shè)置在第一凸形部分136、137和第二凸形部分140、141之間。沿橫向軸線75的截面觀察，如圖10所示，第一聯(lián)接器面壁12